Question

我有一个包含各种结构成员的联盟。

union U {
    struct S1 as_s1;
    struct S2 as_s2;
    …
};

如何将指向struct as_s1的指针转换为C ++中指向union U的指针？

我知道因为this可以使用C转换轻松完成。但我想使用C ++的Advance类型转换功能而不会导致任何错误。

Answer 1

从标准6.9.2.4开始。

如果出现以下情况，则两个对象a和b为指针可互换：


它们是同一个对象，或

一个是标准布局联合对象，另一个是该对象的非静态数据成员（12.3），

一个是标准布局类对象，另一个是该对象的第一个非静态数据成员，或者，如果该对象没有非静态数据成员，则该对象的第一个基类子对象（12.2），或

存在一个对象c，使得a和c是指针可互换的，而c和b是指针可互换的。

如果两个对象是指针可互换的，那么它们具有相同的地址，并且可以通过reinterpret_cast（8.2.10）获得指向另一个指针的指针。

这意味着您可以使用reinterpret_cast将它们相互转换。但是，您无法访问错误类型的内存。例如，以下是明确定义的代码：

#include <iostream>

struct S1 {
  int i;
};

struct S2 {
  short int i;
};

union U {
  struct S1 as_s1;
  struct S2 as_s2;
};

void printUnion(U* u, int type) {
  if (type == 0){
    S1 *s1 = reinterpret_cast<S1*>(u);
    std::cout << s1->i << std::endl;
  } else {
    S2 *s2 = reinterpret_cast<S2*>(u);
    std::cout << s2->i << std::endl;
  }
}

int main() {
  S1 s1{1};
  printData(reinterpret_cast<U*>(&s1), 0);
  S2 s2{2};
  printData(reinterpret_cast<U*>(&s2), 1);
}

但是，如果为printData - 函数提供了错误的类型参数，则行为未定义。

在c ++中，很难想象一个具有良好设计的程序，其中需要使用强制转换。在c中如果你已经需要一个union对象，可能会出现这种情况，可以用来实现多态（当然在那里没有reinterpret_cast）。虽然通常使用void*完成。

Answer 2

这种指针强制转换的正确转换是reinterpret_cast：

#include <stdio.h>

struct S1 {
  int x,y;
};

struct S2 {
  double a,b;
};

union U {
  struct S1 as_s1;
  struct S2 as_s2;
};

int main() {

  struct S1 mys1;

  union U *uptr  = reinterpret_cast<union U*>(&mys1);
  uptr->as_s1.x = 42;
  printf("%d\n",mys1.x);

  return 0;
}

请注意，自sizeof(struct S1) < sizeof(struct S2)以来，在此示例中，您只为S1的大小分配了足够的内存，如果您尝试在uptr->as_s1.b上执行任何操作，则会损坏堆栈。

在C ++中将结构指针转换为union指针

2 个答案: